Des scientifiques ont annoncé récemment avoir enregistré pour la première fois en temps réel deux atomes bougeant au sein d'une molécule, un exploit pour un mouvement qui n'a duré qu'un millionième de milliardième de seconde. Pour y parvenir, ils ont bombardé à l'aide d'un laser ultra-rapide des molécules d'azote (N2) et d'oxygène (O2). Ces rafales laser ont chassé un des électrons gravitant autour de la molécule, qui est aussitôt venu reprendre son orbite naturelle, provoquant une minuscule collision libératrice d'énergie.Tout comme un photographe a recours à la lumière d'un flash qui enveloppe son sujet pour en saisir l'image, c'est cette énergie libérée par l'électron que les chercheurs ont observée et analysée pour reconstruire les mouvements des deux atomes au sein de la molécule.
Pour Louis DiMauro (Ohio State University), le responsable de l'étude publiée dans la revue britannique Nature, il s'agit d'une étape décisive non seulement pour observer en temps réel des réactions chimiques mais aussi pour pouvoir les contrôler à l'échelle de l'atome. «Grâce à ces expériences, nous nous sommes rendu compte que nous pouvions contrôler la trajectoire quantique d'un électron lorsqu'il revient vers la molécule, en ajustant le réglage du laser qui le frappe», explique le physicien.
«La prochaine étape sera de voir si nous parvenons à diriger l'électron juste comme il faut pour contrôler la réaction chimique», dit M. DiMauro. L'autre difficulté pour les scientifiques sera aussi de s'attaquer à des molécules plus complexes, comme une protéine. L'azote et l'oxygène utilisés pour ce premier test ont en effet une structure très simple (deux atomes identiques).
